DE19750033A1 - Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine phasengesteuerte Antenne besteht aus einer Vielzahl linien- oder matrixförmig angeordneter Sende/Empfangs- Strahlerelemente. Diese haben einen Abstand von ungefähr λ/2, wobei λ die Wellenlänge der ausgesandten und/oder emp­ fangenen Welle ist. An jedes Sende/Empfangs-Strahlerelement ist ein Sende/Empfangs-Modul, das auch T/R-Modul genannt wird, unmittelbar angeschlossen. Jedes T/R-Modul enthält zumindest eine Sende/Empfangsweiche, an welche das Sen­ de/Empfangs-Strahlerelement angeschlossen ist, einen Sende- und einen Empfangspfad, welche ebenfalls an die Sende/Emp­ fangsweiche angeschlossen sind, einen Sende/Empfangs­ schalter zum Umschalten vom Sende- auf den Empfangsbetrieb, einen Phasensteller und einen Amplitudensteller ("voltage gain amplifier", VGA), zum Einstellen der Phase und der Amplitude des Sende- und des Empfangssignales, und eine di­ gital arbeitenden Steuerlogik. Diese wirkt in vorgebbarer Weise zumindest auf den Sende/Empfangsschalter sowie den Phasen- und den Amplitudensteller (VGA). Mittels der Steu­ erlogik ist es möglich, vom Sende- auf den Empfangsfall um­ zuschalten und dabei vorgebbare Sende- und/oder Empfangs- Richtdiagramme einzustellen durch eine vorgebbare Einstel­ lung der Phasen- und Amplitudensteller. Dabei wird die (Haupt-)Strahlrichtung der Antennenkeule (Richtdiagramm) an sich über die Phasensteller und die Form der Antennenkeule, beispielsweise einen sogenannten Pencil Beam (Bleistift- Richtdiagramm), an sich über die Amplitudensteller einge­ stellt. Weiterhin ist es möglich, die bei jedem T/R-Modul im allgemeinen vorhandenen Phasen- und/oder Amplitudenfeh­ ler, die beispielsweise auf temperaturabhängigen und/oder herstellungsbedingten elektrischen Toleranzen beruhen, mit­ tels eines Kalibrationsvorganges (Eich- sowie Abgleichvor­ gang) als zu jedem T/R-Modul gehörenden Phasen- und/oder Amplituden-Korrekturwerte in einem Kalibrationsspeicher zu speichern. Damit ist es möglich, die für jeden vorkommenden Betriebszustand der Antenne nötigen Phasen- und/oder Ampli­ tudeneinstellungen mit vorgebbarer Genauigkeit auszuführen.

Eine vorgebbare Anzahl solcher linien- oder matrixförmig angeordneten Sende/Empfangs-Strahlerelemente, wobei jedes an ein zugehöriges T/R-Modul unmittelbar angekoppelt ist, wird nun zu einer Baueinheit, dem sogenannten Frontend, zu­ sammengefaßt. Ein solches Frontend ist beispielsweise dreh­ bar auf einer erhöhten Stelle angeordnet, beispielsweise auf einem hohen Gebäude (Turm). Ein solches Frontend ist an eine Zentraleinheit angeschlossen, in der insbesondere eine Einstellung der Sende/Empfangs-Richtdiagramme und eine Aus­ wertung der Empfangssignale veranlaßt wird.

Die Zentraleinheit und das Frontend sind über elektrische Verbindungsleitungen miteinander verbunden. Diese umfassen im wesentlichen eine Energieversorgung für die aktiven Bau­ elemente innerhalb des Frontends, mindestens eine Hochfre­ quenzleitung, insbesondere zur Übertragung der Sende/Emp­ fangssignale, und eine Steuerleitung zur Übertragung von Steuersignalen von der Zentraleinheit zu den Steuerlogiken innerhalb der T/R-Module.

Es ist ersichtlich, daß bei einem derartigem System die T/R-Module ebenfalls in dem von der gewählten Wellenlänge λ abhängigem (Raster-)Abstand angeordnet werden müssen.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere T/R-Module, die für einen möglichst hohen Sende/Empfangs-Frequenzbereich, bei­ spielsweise größer gleich 10 GHz ausgelegt sind. In diesem Frequenzbereich ergibt sich für die T/R-Module ein (Ra­ ster-)Abstand von kleiner gleich 15 mm. Daraus folgt, daß die eingangs erwähnten elektrischen Bauelemente und/oder Baugruppen innerhalb eines T/R-Moduls sehr klein sein müs­ sen, das heißt, eine Grundfläche besitzen müssen, die im mm²-Bereich liegt.

Für einige Anwendungen, beispielsweise bei der Überwachung der Erdoberfläche mittels der Satellitentechnik, wobei sich eine phasengesteuerte Antenne in einem Satelliten befindet, ist es erforderlich, ein möglichst genau und zuverlässig arbeitendes Frontend zu verwenden. Das heißt, die Sen­ de/Empfangs-Richtdiagramme müssen in einem vorgebbarem Tem­ peraturbereich und in einem vorgebbarem Phasen- und Ampli­ tudenbereich in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise einstellbar sein.

Die Anforderungen an die Phasen- und Amplitudengenauigkeit der aktiven Komponenten der T/R Module über einen größeren Temperaturbereich sind allenfalls sehr schwer zu erfüllen, insbesondere auch dadurch, daß sich Phasen- und Amplituden­ steller im allgemeinen gegenseitig beeinflussen, das heißt, ein Phasensteller erzeugt Amplitudenfehler und ein Amplitu­ densteller erzeugt Phasenfehler.

Des weiteren erschweren die elektrischen Bauteiletoleranzen der aktiven GaAs-Bauteile und/oder GaAs-Baugruppen das Ein­ halten der geforderten elektrischen Genauigkeiten. Durch Einsatz von mindestens einem Kalibrationsspeicher, der an die in jedem T/R Modul vorhandene Steuerlogik gekoppelt ist, können sowohl die temperaturabhängigen, als auch die bauteileigenen Phasen- und Amplitudenfehler individuell für jeden T/R-Modul kompensiert werden.

Zu diesem Zweck muß zuvor jedes gefertigte T/R Modul durch elektrische Kalibrationsmessungen vollständig charakteri­ siert werden. Die elektrischen Messungen werden für alle geforderten Zustände wie Temperatur, Phase und Amplitude sowohl im Sende- (S) als auch im Empfangsmode (E) durchge­ führt und die sich daraus ergebenden elektrischen Einstel­ lungen, welche das T/R-Modul charakterisieren, in dem Kali­ brationsspeicher gespeichert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemä­ ßes Verfahren dahingehend zu optimieren, daß in Abhängig­ keit von vorgebbaren Zuständen, insbesondere Temperatur, Phase und Amplitude sowohl im Sende- als auch im Empfangs­ mode, die sich daraus ergebenden elektrischen Einstellungen für einen T/R-Modul in einem räumlich möglichst kleinem und elektrisch möglichst schnell arbeitenden Kalibrationsspei­ cher innerhalb des T/R-Modul gespeichert werden und daß le­ diglich ein Kalibrationsspeicher mit möglichst geringer Speicherkapazität benötigt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei ei­ ner vorgegebenen Anzahl von zu speichernden Einstellungen gegenüber dem Stand der Technik lediglich ein um einen ho­ hen Faktor geringerer Speicherplatz benötigt wird.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß, aufgrund des gerin­ gen Speicherplatzbedarfes, innerhalb des T/R-Moduls ein sehr kleiner Kalibrationsspeicher verwendet werden kann, der dann aufgrund des sich daraus ergebenden sehr kleinen räumlichen Volumens optional durch ein Gehäuse, daß insbe­ sondere elektromagnetische Strahlung abschirmt, geschützt werden kann. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Kali­ brationsspeichers und es sind insbesondere zuverlässige Verwendungen von Frontends in Satelliten möglich.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß die Steuerlogik eine sehr schnelle Umschaltung auf unterschiedliche Phasen- und/oder Amplitudenzustände ermöglicht, beispielsweise mit einer Umschaltzeit kleiner 50 ns (Nanosekunden). Dadurch können beispielsweise sich zeitlich schnell ändernde Sende- und/oder Empfangs-Richtdiagramme erzeugt werden, so daß beispielsweise eine schnelle Erfassung und/oder Überwachung eines vorgebbaren räumlichen Gebietes möglich wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert unter Bezugnahme auf schematisch dargestellte Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 bis Fig. 4 schematisch dargestellte Diagramme zur Er­ läuterung der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden für ein Beispiel erläutert, bei dem in einem T/R-Modul die Phasen- und Amplitudenein­ stellungen für folgende Zustände gespeichert werden sollen:

• - 20 Temperaturzustände in einem vorgebbarem Temperatur­ bereich, wobei zwischen zwei benachbarten Temperatur­ ständen eine Temperaturdifferenz von 4 K liegt,
• - 64 Phasenzustände im Sendemode S in einem vorgebbaren Phasenbereich, wobei zwischen benachbarten Phasenzu­ ständen eine Phasendifferenz von 5,6 Grad liegt,
• - 64 Phasenzustände im Empfangsmode E in einem vorgebba­ ren Phasenbereich, wobei zwischen benachbarten Phasen­ zuständen eine Phasendifferenz von 5,6 Grad liegt,
• - 1 Amplitudenzustand im Sendemode S aus einem vorgebba­ rem Amplitudenbereich und
• - 32 Amplitudenzustände im Empfangsmode E in einem vor­ gebbaren Amplitudenbereich, wobei zwischen benachbarten Amplitudenzuständen eine Amplitudendifferenz von 0,5 dB liegt.

Als Ergebnis der Kalibrationsmessungen liegen dann für je­ des T/R-Modul folgende Tabellen vor:
Sendemode S:
T/R Modul Phase = Funktion(Soll-Phase, Temperatur); Soll-Amplitude = konstant
T/R Modul Amplitude = Funktion(Soll-Phase, Temperatur); Soll-Amplitude = konstant.
Empfangsmode E:
T/R Modul Phase = Funktion(Soll-Phase, Soll-Amplitude, Temperatur)
T/R Modul Amplitude = Funktion(Soll-Phase, Soll-Ampli­ tude, Temperatur).

An sich naheliegende Kalibrationskonzepte generieren mit speziellen Softwareprogrammen aus diesen Tabellen jeweils eine Kalibrationstabelle (Look-Up Table) für den Phasen­ steller PHS und den Amplitudensteller VGA, die für jeden der möglichen Zustände der Eingangsvariablen einen Ein­ stellwert für die Phasen- und Amplitudensteller bereithal­ ten, um Phase und Amplitude mit der geforderten Genauigkeit einstellen zu können. Die in einer Tabelle abgelegten Ein­ stellwerte entsprechen in nachteiliger Weise dem mit der Summe der Einzelfehler korrigierten Sollwert. Die Tabellen werden in sogenannten EPROMs und/oder PROMs gespeichert, die entsprechend Fig. 2 im Signalweg der digitalen Ansteuer­ signale angeordnet sind. Das heißt, die Kalibrationstabelle für die Phase (Look-Up Table PHS) ist zwischen der Steuer­ logik und dem Phasensteller PHS angeordnet, und die Kali­ brationstabelle für die Amplitude (Look-Up Table VGA) ist zwischen der Steuerlogik und dem Amplitudensteller VGA an­ geordnet. Amplituden- und Phasensteller VGA, PHS sind in diesem Beispiel als Serienschaltung innerhalb eines HF- Pfades, der mit "RF in" sowie "RF out" bezeichnet ist, in­ nerhalb des T/R-Moduls angeordnet.

Bei einer solchen Anordnung werden im Sende- und/oder Emp­ fangsbetrieb von der Steuerlogik die für ein einzustellen­ des Sende- und/oder Empfangsrichtdiagramm benötigten Soll- Werte für die Phase sowie die Amplitude als Eingangswerte an die Kalibrationstabellen (Look-Up Table PHS, Look-Up Ta­ ble VGA) geleitet. In den Kalibrationstabellen wird dann der zu jedem (Phasen- oder Amplituden-)Soll-Wert gehörende (Phasen- oder Amplituden-)Ist-Wert, welcher dem mit der Summe der Einzelfehler korrigierten Soll-Wert entspricht, gesucht und unmittelbar an die Phasen- oder Amplitudensteller geleitet. Diese werden dann dementsprechend einge­ stellt.

Bei einer solchen Anordnung sind in nachteiliger Weise au­ ßerdem eine Vielzahl von Leitungsverbindungen erforderlich. Denn die Ansteuerung der Kalibrationsspeicher sowie der Phasen- und Amplitudensteller erfolgt im sogenannten Paral­ lelmode, das heißt, für jedes Bit eines Datenwortes ist ei­ ne Steuerleitung erforderlich.

Die für diese Anordnung der Kalibrationsspeicher erforder­ liche Speichergröße errechnet sich aus dem Produkt der Ein­ gangszustände (Speicher-Adressen) und der digitalen Wort­ breite, hier beispielsweise 8 Bit, der Einstellwerte ent­ sprechend der folgenden Darstellung:

• - Max. Speichergröße für die Tabelle Phasenschieber:
  64 Phasen.32 Amplituden.20 Temperaturen.2 Be­ triebsmodi [S/E] = 81920.8 Bit; das heißt, es wird ein Phasen-Kalibrationsspeicher von 128 kByte benötigt,
• - Max. Speichergröße für die Tabelle Amplitudensteller:
  64 Phasen.32 Amplituden.20 Temperaturen.2 Be­ triebsmodi [S/E] = 81920.8 Bit; das heißt, es wird ein Amplituden-Kalibrationsspeicher von ebenfalls 128 kByte benötigt.

In jedem der T/R-Module muß somit insgesamt eine reale Speicherkapazität von 2.128 kByte = 256 kByte bereitge­ stellt werden, von denen tatsächlich aber nur 123520 Byte, das heißt 47,1%, genutzt werden, also weniger als die Hälf­ te. Der nicht genutzte Speicherplatz entsteht zum einen da­ durch, daß die Speichergröße auf den nächstmöglichen 2ⁿ-Wert aufgerundet werden muß (hier 2¹⁷) und zum anderen da­ durch, daß der Amplitudensteller VGA im Sendemode S nur mit einem vorgebbarem konstanten Amplitudenzustand betrieben wird, aber für den Empfangsmode E alle Amplitudenzustände aus dem (Amplituden-)Speicherbaustein (Look-Up Table VGA) abrufbar sein müssen.

Die kleinstmöglichen derzeit handelsüblichen Gehäusegrößen für 128 kByte EPROMs oder PROMs sind 32-polige sogenannte TSOP-Gehäuse, die pro T/R Modul eine Fläche von mindestens 400 mm² beanspruchen. Da Speicherbausteine wie EPROMs und/oder PROMs nur außerhalb der Kalibrationsschaltung in einer speziellen Programmieranordnung programmiert werden können, müssen die Speicherbausteine entweder nachträglich (nach der Programmierung) in die Schaltungen innerhalb der T/R-Module eingelötet werden oder es sind für die Speicher­ bausteine (EPROMs/PROMs) diesen entsprechende (Steck-)Sockel vorzusehen, die damit aber auch in nachteiliger Weise eine größere Fläche, ein größeres Volumen sowie ein größe­ res Gewicht in jedem T/R-Modul beanspruchen.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Kalibrations­ schaltung, die in jedem T/R-Modul vorhanden ist, unter­ scheidet sich von der bekannten Schaltung (Fig. 2) im we­ sentlichen dadurch, daß für jeden T/R-Modul lediglich die zu den aktiven Stellgliedern PHS, VGA gehörenden (Phasen- sowie Amplituden-)Einzelfehler als entsprechende (Speicher-)Werte in nur einem einzigen und wesentlich kleinerem Spei­ cherbaustein (Kalibrationsspeicher Look-Up Table T/R-Modul) gespeichert werden. Dabei werden beispielsweise für den Phasensteller PHS zu einem vorgebbarem Soll-Phasenwert le­ digliche die zugehörigen Einzelfehler (Korrekturwerte) für die Phase sowie die Amplitude gespeichert. Für den Amplitu­ densteller VGA werden zu einem vorgebbarem Soll-Amplitu­ denwert ledigliche die zugehörigen Einzelfehler (Korrektur­ werte) für die Amplitude sowie die Phase gespeichert.

Die Ermittlung (Berechnung) der notwendigen Ist-Einstell­ werte für die Phase und die Amplitude eines T/R-Moduls er­ folgt in der Steuer-Logik des T/R-Moduls zu einem vorgebba­ rem Zeitpunkt, beispielsweise vor der Umschaltung von einem Sende- oder Empfangs-Richtdiagramm auf ein anderes.

Weitere, wesentliche vorteilhafte Merkmale dieser Anordnung sind

• - Der Kalibrationsspeicher (Look-Up Table T/R Modul in Fig. 1) ist unmittelbar an die Steuerlogik angeschlos­ sen und liegt nicht mehr im Signalweg der digitalen An­ steuersignale, das heißt, entsprechend Fig. 2 zwischen der Steuerlogik und den Amplituden- sowie Phasenstel­ lern.
• - Für den Kalibrationsspeicher ist eine Verwendung eines derzeit handelsüblichen elektrisch löschbaren, repro­ grammierbaren sogenannten E²PROMs, das auch als EEPROM oder E2PROM bezeichnet wird, in einem sogenannten Space-Rad-Hard-Gehäuse möglich, das für elektromagneti­ sche Strahlung, insbesondere derjenigen des Weltraums, eine gute Abschirmung bewirkt.
• - Es ist ein Einsatz von fehlerkorrigierenden Codes zur Erhöhung der Datensicherheit bei Verwendung von E²PROMs möglich, insbesondere für Anwendungen in Satellitenge­ stützten Systemen.
• - Der als E²PROM ausgebildete Kalibrationsspeicher wird erst nach dessen Einbau (Montage) in die Schaltung des T/R-Moduls mit einer Kalibrationstabelle beschrieben.
• - Schreiben und Lesen der in dem Kalibrationsspeicher zu speichernden Werte erfolgt über eine schnelle serielle Schnittstelle zwischen der Steuer-Logik und dem E²PROM, beispielsweise mit einer Übertragungsgeschwindigkeit größer 2 Mbit/s. Eine solche serielle Schnittstelle be­ nötigt vorteilhafterweise eine wesentlich geringere An­ zahl von Verbindungsleitungen zwischen der Steuerlogik und dem Kalibrationsspeicher als eine entsprechende pa­ rallele Schnittstelle.

Die maximale Speichergröße für das E²PROM gemäß Fig. 1 er­ rechnet sich aus der Summe (Produkt für die Anordnung ent­ sprechend Fig. 2) der Einzelfehler entsprechend folgender Darstellung:

• - für die Phasen-Stellwerte des Phasenschiebers PHS in Abhängigkeit von den Soll-Phasen ergeben sich:
  64 Phasen.20 Temperaturen.2 Betriebsmodi (S/E) = 2560.8 Bit,
• - für die Phasenfehler des Amplitudensteller VGA in Ab­ hängigkeit von den Soll-Amplituden ergeben sich:
  (32 Amplituden + 1 Amplitude).20 Temperaturen = 660.8 Bit,
• - für die Amplituden-Stellwerte des Amplitudensteller VGA in Abhängigkeit von den Soll-Amplituden ergeben sich:
  (32 Amplituden + 1 Amplitude).20 Temperaturen = 660.8 Bit,
• - für die Amplitudenfehler des Phasenschiebers in Abhän­ gigkeit von den Soll-Phasen ergeben sich:
  64 Phasen.20 Temperaturen.2 Betriebsmodi [S/E] = 2560.8 Bit
  und
• - für die daraus resultierende Summe ergibt sich ein Speicherbedarf von 6440 Bytes, wobei ein Byte acht Bit enthält. Es muß also das nächst größere derzeit han­ delsübliche Speicherbauelement mit einer Speicherkapazität von 8 kByte verwendet werden.

In jedem T/R-Modul muß somit insgesamt eine reale Speicher­ kapazität von nur 8 kByte (gegenüber 256 kByte entsprechend der Anordnung gemäß Fig. 2) bereitgestellt werden, wobei der Anteil des genutzten Speicherplatzes aufgrund der 2ⁿ-Spei­ chergröße einen Wert von 78,6% besitzt. Das bedeutet gegen­ über der bekannten Schaltung (Fig. 2) eine Reduzierung der Speichergröße um den Faktor 32 und eine Reduzierung der be­ anspruchten Bauteil-Fläche um den Faktor 13. Bei der Anord­ nung entsprechend Fig. 1 wird daher für den Kalibrations­ speicher nur ein einziges 8-poliges sogenanntes SOIC-Gehäu­ se benötigt. Dieses ist vorteilhafterweise räumlich sehr kompakt und benötigt daher wenig Schaltungsfläche. Zwischen dem seriellen Kalibrationsspeicher und der Steuer-Logik wer­ den in vorteilhafter Weise lediglich 6 Verbindungsleitungen benötigt. Dagegen sind bei der Anordnung gemäß Fig. 2 unge­ fähr 30 Verbindungsleitungen erforderlich.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Anordnung entspre­ chend Fig. 1 beschrieben.

Die beispielsweise aus Messungen ermittelten korrigierten Einstellwerte für den Phasenschieber PHS und den Amplitu­ densteller VGA müssen sowohl für den Sende- als auch für den Empfangsmode in schnellen Zwischenspeichern (Registern) bereitgestellt werden, da in einem derzeit üblichen opera­ tionellen Betrieb des T/R-Moduls sehr schnell, das heißt, mit einer Zugriffszeit von beispielsweise kleiner 50 ns, zwischen den Einstellwerten für Senden und Empfang und/oder unterschiedlichen Richtdiagrammen umgeschaltet werden muß.

Bei einer beabsichtigten vorgebbaren Änderung der Strahl­ richtung und/oder der Keulenform (Richtdiagramm) der akti­ ven phasengesteuerten Antenne werden in einem vorgebbarem Zeitraum unmittelbar vor der Umschaltung (Änderung) die zu der neuen Strahlrichtung und/oder der neuen Keulenform ge­ hörenden neuen Sollwerte für Phase und Amplitude von der Zentraleinheit in jedes T/R-Modul übertragen und in dessen Steuer-Logik gespeichert.

Mittels der Steuer-Logik werden nun die Korrekturwerte ent­ sprechend den Sollwerten und in Abhängigkeit von der aktu­ ellen Temperatur des T/R-Moduls aus dem Kalibrationsspei­ cher (E²PROM) ausgelesen, daraus in vorgebbarer Weise die neuen Ist-Einstellwerte für die Phase und die Amplitude be­ rechnet und für den operationellen Betriebsmode (S oder E) in entsprechenden Registern bereitgestellt.

Basierend auf der in Fig. 3 als Beispiel dargestellten Steu­ er-Logik und einer möglichen Speicher-Aufteilung des Kali­ brationsspeichers, wie in Fig. 4 dargestellt, werden von der Steuer-Logik folgende Sequenzen abgearbeitet:

• 1. Berechnung einer ersten Speicheradresse (aus Tempera­ tur und Soll-Amplitude) für den Ist-Amplituden-Wert (Ampl.-Wert), der an dem Amplitudensteller VGA einzu­ stellen ist.
• 2. Auslesen von 4 Byte, wobei jedes Byte 8 Bit lang ist, nacheinander aus dem Kalibrationsspeicher mittels ei­ nes seriell/parallel-Wandlers (Schiebe-Register). Da­ bei enthalten die ersten beiden Bytes, das heißt Byte 2 und Byte 2, die Korrekturwerte für den im Sendemode benötigten Phasenwert (Byte 2) und den im Empfangsmode benötigten Phasenwert (Byte 2). Die nächsten beiden Bytes, das heißt Byte 3 und Byte 4, enthalten die Kor­ rekturwerte für den im Sendemode benötigten Amplitu­ denwertwert (Byte 3) und den im Empfangsmode benötig­ ten Amplitudenwert (Byte 2). Diese 4 Bytes werden nun in die Zwischenregister A bis D geschrieben, wobei in jedes der Zwischenregister lediglich ein Byte gelangt.
• 3. Berechnen einer zweiten Speicheradresse (aus einem Temperaturwert, der Soll-Phase und einem vorgebbaren Speicheradressen-Offset-Wert ([1000h]) für den (Sende- oder Empfangs-)Phasen-Wert, der an dem Phasensteller PHS einzustellen ist.
• 4. Auslesen von Byte 1 (Phasenfehler Amplitudensteller, S), Bildung einer ersten Summe (Byte 1 + Register A (Korrekturwert Sende-Phase)) und speichern der ersten Summe in einem Ergebnisregister E (Istwert Sende-Pha­ se).
• 5. Auslesen von Byte 2 (Phasenfehler Amplitudensteller, E), Bildung einer zweiten Summe (Byte 2 + Register B (Korrekturwert Empfangs-Phase)) und speichern der zweiten Summe in einem Ergebnisregister F (Istwert Empfangs-Phase).
• 6. Auslesen von Byte 3 (Sollwert Sende-Amplitude), Bil­ dung einer dritten Summe (Byte 3 + Register C(Korrek­ turwert Sende-Amplitude)) und speichern der dritten Summe in einem Ergebnisregister G (Istwert Sende- Amplitude).
• 7. Auslesen von Byte 4 (Amplitudenfehler Phasensteller, E), Bildung einer vierten Summe (Byte 4 + Register D(Korrekturwert Empfangs-Amplitude)) und speichern der vierten Summe in einem Ergebnisregister H (Istwert Empfangs-Amplitude).

Die Inhalte der Ergebnisregister E bis H werden, gesteuert durch ein von der Zentraleinheit vorgebbares Übernahme-Sig­ nal "Beam Valid", gleichzeitig in allen T/R-Modulen in Aus­ gaberegister I bis M übernommen und überschreiben die dort vorhandenen vorhergehenden Ist-Einstellwerte. Je zwei Sen­ de/Empfangs-Multiplexer S/E-Mux, gesteuert vom einem von der Zentraleinheit vorgebbarem Sende/Empfang-Umschalt-Sig­ nal S/E, leiten die ermittelten Ist-Einstellwerte an die Phase- und Amplitudensteller PHS, VGA der T/R-Module wei­ ter.

Der beschriebene Ablauf besitzt in vorteilhafter Weise eine hohe Ablaufgeschwindigkeit, da die Speicheradresse nicht für jedes Byte zum E²PROM übertragen werden muß, sondern nur die Anfangsadresse einer 4-er Gruppe (Sequenz 1 und Se­ quenz 3). Im E²PROM wird die Speicheradresse vorteilhafter­ weise automatisch in vorgebbarer Weise inkrementiert.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwend­ bar.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne, zumindest bestehend aus einer vorgebbaren Anzahl von T/R-Modulen, wobei jeder T/R-Modul zumindest

• - einen Phasen- und einen Amplitudensteller enthält zur Einstellung eines vorgebbaren Sende- und/oder Empfangs- Richtdiagrammes der Antenne,
• - eine Steuer-Logik enthält zur Einstellung der Phasen- und Amplitudensteller des T/R-Moduls in Abhängigkeit des vorgebbaren Sende- und/oder Empfangs-Richtdiagrammes der Antenne und
• - einen Kalibrationsspeicher, in welchem zumindest zur Einstellung des Phasen- und/oder Amplitudenstellers erforderliche Werte gespeichert werden, dadurch gekenn­ zeichnet,
• - daß zunächst für jeden T/R-Modul der Antenne innerhalb von vorgebbaren Temperatur-, Phasen- sowie Amplitudenbe­ reichen die zu vorgebbaren Sollwerten, die innerhalb der Bereiche liegen, für die Phasen- und Amplitudensteller (PHS, VGA) gehörenden Istwerte für die Phasen- und Am­ plitudeneinstellungen ermittelt werden,
• - daß aus jedem Sollwert und dem zugehörigem Istwert in vorgebbarer Weise jeweils ein Korrekturwert für den Pha­ sen- sowie den Amplitudensteller (PHS, VGA) ermittelt werden,
• - daß alle Korrekturwerte für einen T/R-Modul in einem ge­ meinsamen Korrekturwert-Speicher gespeichert werden,
• - daß der Korrekturwert-Speicher als Schreib-/Lesespeicher ausgebildet und mit der Steuer-Logik verknüpft wird der­ art, daß Schreib-/Lesevorgänge lediglich über die Steu­ er-Logik erfolgen,
• - daß von der Steuer-Logik zu jedem vorgebbarem Sollwert aus dem Korrekturwert-Speicher zumindest ein zugehöriger Korrekturwert ausgelesen und mit dem Sollwert in vorgeb­ barer Weise verknüpft wird so daß ein zugehörige Istwert entsteht und
• - daß der Istwert dem zugehörigem Phasen- oder Amplituden­ steller unmittelbar von der Steuer-Logik zugeleitet wird.

2. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrek­ turwertspeicher als serieller Schreib-/Lesespeicher aus­ gebildet wird.

3. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwertspeicher als elektrisch les- und schreibbarer Speicher ausgebildet wird.

4. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Steuer-Logik

• - zunächst zu einem vorgebbarem Sollwert aus dem Korrek­ turwertspeicher mindestens ein zugehöriger Korrekturwert ausgelesen und in einem vorgebbarem Register gespeichert wird,
• - der Inhalt des Registers zu dem Sollwert addiert wird so daß der Istwert entsteht,
• - der Istwert in ein Ergebnis-Register übertragen und dort gespeichert wird,
• - der Inhalt des Ergebnis-Registers in Abhängigkeit von einem vorgebbarem Steuersignal in ein Ausgabe-Register übertragen wird, wobei dort vorhandene Daten überschrie­ ben werden und
• - der Inhalt des Ausgabe-Registers in Abhängigkeit von ei­ nem weiterem vorgebbaren Steuersignal an die Phasen- und/oder Amplitudensteller des T/R-Moduls übertragen wird.

5. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß einem T/R-Modul zumindest ein Sollwert zur Einstel­ lung des Phasenstellers (PHS) sowie ein Sollwert zur Einstellung des Amplitudenstellers (VGA) zugeleitet wer­ den,
• - daß zur Ermittlung des zu dem Phasensteller (PHS) gehö­ renden Istwertes aus dem Korrekturwert-Speicher die zu dem Sollwert gehörenden Phasen-Korrekturwerte des Pha­ senstellers (PHS): und des Amplitudenstellers (VGA) aus­ gelesen und als Summe in einem Register gespeichert wer­ den,
• - daß zur Ermittlung des zu dem Amplitudensteller (VGA) gehörenden Istwertes aus dem Korrekturwert-Speicher die zu dem Sollwert gehörenden Amplituden-Korrekturwerte des Phasenstellers (PHS) und des Amplitudenstellers (VGA) ausgelesen und als Summe in einem weiteren Register ge­ speichert werden und
• - daß die Istwerte für den Phasen- und den Amplitudenstel­ ler in Abhängigkeit von dem weiteren Steuersignal gleichzeitig dem Phasen- und dem Amplitudensteller zuge­ leitet werden.

6. Verfahren zur Steuerung einer phasengesteuerten Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß einem T/R-Modul für den Sendefall und den Empfangs­ fall jeweils ein Sollwert für den Phasensteller und den Amplitudensteller zugeleitet werden,
• - daß zu jedem Sollwert die zugehörigen Istwerte ermittelt und in Ergebnis-Registern gespeichert werden,
• - daß die Inhalte der Ergebnis-Register in Abhängigkeit von einem vorgebbarem Steuersignal in zugehörige Ausga­ be-Register übertragen werden, wobei dort vorhandene Da­ ten überschrieben werden und
• - daß die Inhalte der Ausgabe-Register in Abhängigkeit von einem weiterem vorgebbaren Steuersignal, das eine wahl­ weise Umschaltung von dem Sendefall auf den Empfangsfall mittels mindestens einem Sende-/Empfangs-Umschalter ver­ anlaßt, an die Phasen- und/oder Amplitudensteller des T/R-Moduls übertragen werden.